В музее работают сменные выставки, проводятся экскурсии, тематические занятия, абонементные встречи и детские праздники. В двух залах проходят камерные концерты.

Основу музейной экспозиции составляют подлинные материалы: исторические документы, личные вещи, фотографии Петра Чайковского, его коллег, друзей и членов семьи, гравюры, литографии, графика. Впервые предоставлена возможность увидеть рукописное наследие русского гения — автографы Петра Ильича, среди которых партитура VI симфонии, «Детский альбом», опера «Евгений Онегин», балет «Щелкунчик», переложения, инструментальные и вокальные произведения, письма, рисунки. В числе экспонатов — прижизненные издания музыкальных и литературных сочинений Чайковского. На стенах в увеличенном формате цитируются строки известных произведений Петра Ильича. Аудиосреда выставки создается посредством фономатериалов: музыки и голосов героев экспозиции, а также композитора. В экспозиционном пространстве звучат аудиофрагменты инструментальных произведений Петра Чайковского и транслируются отрывки из его переписки с Надеждой фон Мекк.